摘要:湿陷性黄土地基处理的方法很多,应区分不同的地区、不同的地基土质和不同的结构物,经过现场取样,以试验数据进行分析,判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土,以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别等重要地质参数,通过经济分析比较,综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最终选择一个合适的处理方法,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境,而过分强调眼前利益,给今后的工程使用却留下了质量隐患,就得不偿失了。
关键词:湿陷性黄土;变电站;地基问题;处理方案
一、湿陷性黄土的概念和特性
1.1 湿陷性黄土的概念
其一,湿陷性变形。湿陷性黄土在上覆土层自重力的作用下或者在自重应力和附加应力的作用下,由于浸水后黄土的结构破坏进而发生的显著性附加变形的黄土,即称之为湿陷性黄土。湿陷性黄土通过其特定生成的环境、发生原因、地理地貌、气候条件、特殊结构状况等影响,使得在压力和水的作用下发生湿陷性的现象,从而产生湿陷性变形。由于受力条件不同,湿陷性变形可以分为自重湿陷性变形和外力影响湿陷性行变性。
其二,湿陷性类型。湿陷性黄土类型分为自重湿陷性和非自重湿陷性。自重湿陷性主要是由于湿陷性黄土地基被水浸湿后,没有受到外部的附加应力影响,仅在地基土的自重压力作用下发生湿陷。非自重性湿陷是指湿陷性黄土地基或场地没有外部附加荷载的作用下不发生湿陷,湿陷性的发生需要有一定的附加荷载作用,并在浸水的作用下发生湿陷[2]。
1.2 湿陷性黄土的特性
其一,结构性。湿陷性黄土是一种结构性黄土,其在形成初期,通过季节性少量的雨水和干旱性天气使得黄土形成以粗粉粒为主的多孔隙结构。其二,欠压实性。湿陷性黄土由于其特殊的地质条件,使得在沉积的过程中,进程比较缓慢,上覆压力增长速率快于颗粒间固化速率,从而使得黄土的颗粒保持着比较疏松的高孔隙结构,处于欠压密状态,欠压密状态是黄土产生湿陷性的重要条件。
二、湿陷性黄土地区变电站地基问题的处理方案
在处理地基问题时我们常见地基处理方式有:换填垫层法、挤密桩法、DDC工法、强夯法、锚杆静压桩法、坑式静压桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法、和碱液法、和其他地基处理方法等。③变电站地基处理方法种类繁多,各种处理方法都有自身的优点和缺点,没有任何一种方法能够解决变电站地基出现的所有问题。至于具体工程的地质条件也多种多样,各种工程的地质情况差别也非常大,对地质的要求也千差万别。此外,还有一些施工设备和各施工单位的施工标准不同而产生很大的地基差异。施工队伍的施工人员素质、施工技术和施工设别的质量和技术的先进差别都会对地基问题的处理效果产生非常大的影响。一般来说,在选择确定地基处理方案以前,我们应当充分地考虑各种因素,比如一个地区的地质条件,包括地形、地质和土层的各种指标以及地下水条件。在建设设备方面,应当尽可能就地取材,利用当地的运输工具和及数量要求低的施工设备。
三、常用地基处理方案造价分析
3.1地基处理方案单位造价水平
通过统计分析16个变电站工程基础资料和数据,得出常用地基处理方案应用条件、造价水平如下表:
3.2 变电站地基处理造价控制敏感因素
湿陷性黄土地区地基处理造价控制涉及因素较多,包括建构筑物分类、湿陷等级和厚度、环境情况、施工条件,以及地形地貌、地层结构土质条件、地下水等。对地基处理造价起决定性作用的是以下因素:
(1)变电站建构筑物安全分类,变电站建构筑物的受力特点;
(2)湿陷等级和厚度;
(3)周边环境情况和对临近建筑物的影响;
(4)地基处理方案选择和处理的范围、深度;
(5)施工机具条件和施工工法的应用。
3.3 地基处理造价控制主要措施
地基处理作为变电站建设的重要基础工程,做好地基处理的工程造价主要从以下几个方面入手:
(1)做好前期准备工作。收集详勘资料和地基基础设计资料;了解采用天然地基存在的主要问题,明确地基处理的目的、处理范围和需达到的技术经济指标;调查本地区地基处理经验和施工条件。
(2)通过科学的步骤开展地基处理方案论证。首先结合地形地貌、地层结构土质等条件,初选几种可行性方案;再通过技术经济比较,从加固原理,适用范围、预处理效果、材料来源与消耗、机具条件、施工技术与进度、对环境和投资的影响,进行全面技术经济比较;最后通过现场试验修改完善施工方案,对已选定的地基处理方案,按建筑安全等级和场地复杂程度,选择代表性场地进行试验和必要测试,检查处理效果,必要时修改处理方案。
(3)正确应用地基处理技术经济原则。统筹兼顾经济性和安全性,因地制宜,以规范分类原则为基础,结合变电站建(构)筑物结构特点和受力特点,合理确定建(构)筑物类别,根据各地基处理方案应用条件,严格控制地基处理范围和厚度,合理确定地基处理设计参数,不盲目扩大应用范围和工程量,从源头上控制地基处理造价。
四、结语
湿陷性黄土在我国西北地区分布范围很广,现在中国中部的很多变电站都建设在湿陷性黄土上。然而,湿陷性黄土作为疏松的黄土的一种,变电站建设在这样的地基之上很容易出现地基不稳的问题。因此应充分做好详勘和地基基础资料收集、本地区地基处理经验和施工条件调查等前期准备工作;通过科学的步骤从加固原理,适用范围、预处理效果、材料来源与消耗、机具条件、施工技术与进度、对环境和投资的影响开展地基处理方案论证;统筹兼顾经济性和安全性,因地制宜正确应用地基处理技术经济原则,保证变电站的安全和正常运转。
参考文献:
[1]王永安.变电站强夯处理湿陷性黄土[J].山西建筑,2005,31(12):69-70.
[2]乔兰,丁余慧,于德水等.强夯法处理路基的加固效果[J].北京科技大学学报,2005,27(6):659-661.
[3]:姜规模,湿陷性黄土地区变电站地基处理方法探究,技术交流,2009(02)
论文作者:万宁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/21
标签:地基论文; 黄土论文; 变电站论文; 条件论文; 自重论文; 方案论文; 造价论文; 《基层建设》2017年第31期论文;